信頼できるタイムスタンプ

信頼できるタイムスタンプとは、文書の作成時刻と変更時刻を安全に追跡するプロセスです。ここでのセキュリティとは、タイムスタンプの整合性が損なわれない限り、文書が記録された後は、文書の所有者であっても誰もそれを変更できないことを意味します。

管理面では、タイムスタンプを収集、処理、更新するための、公開されている信頼できるタイムスタンプ管理インフラストラクチャを設定する必要があります。

情報をタイムスタンプするという考えは、何世紀も前から存在しています。たとえば、ロバート フックが1660 年にフックの法則を発見したとき、彼はまだそれを公表したくありませんでしたが、優先権を主張できるようにしたいと考えていました。そこで彼はアナグラム ceiiinosssttuv を公表し、後に翻訳ut tensio sic vis (ラテン語で「拡張が力と同じである」) を公表しました。同様に、ガリレオは金星の満ち欠けの発見を初めてアナグラム形式で公表しました。

アイザック・ニュートン卿は、1677 年にライプニッツからの質問に答える手紙の中で、彼の「流動的技法」の詳細をアナグラムで隠しました。

実際、これらの操作の基礎は十分に明らかです。しかし、今それを説明し続けることはできないので、私は次のように隠すことを好みました: 6accdae13eff7i3l9n4o4qrr4s8t12ux。この基礎に基づいて、曲線の二乗に関する理論を単純化しようと試み、いくつかの一般的な定理に到達しました。

信頼できるデジタルタイムスタンプは、スチュアート・ハーバーとW・スコット・ストーネッタによる文献で初めて議論されました。^[1]

さまざまなセキュリティ目標を持つタイムスタンプ スキームが多数存在します。

• PKIベース - タイムスタンプ トークンは PKIデジタル署名を使用して保護されます。
• リンクベースのスキーム- タイムスタンプは他のタイムスタンプと関連付けられるように生成されます。
• 分散方式 - タイムスタンプは複数の当事者の協力により生成されます。
• 一時キースキーム - 有効期間が短い署名キーを使用する PKI のバリエーション。
• MAC – ANSI ASC X9.95 標準に記載されている、シンプルな秘密鍵ベースのスキーム。
• データベース – ドキュメントのハッシュは信頼できるアーカイブに保存され、検証用のオンライン検索サービスがあります。
• ハイブリッド方式 - リンクおよび署名方式が主流です。X9.95 を参照してください。

標準規格の対象範囲:

タイムスタンプ方式の体系的な分類と評価については、宇根正志氏の研究を参照してください。^[2]

RFC 3161 標準によると、信頼できるタイムスタンプとは、タイムスタンプ機関( TSA )として機能する信頼できる第三者機関(TTP)によって発行されるタイムスタンプです。これは、所有者がタイムスタンプを遡らせる可能性なしに、特定の時点 (契約、研究データ、医療記録など) より前に特定のデータが存在したことを証明するために使用されます。複数の TSA を使用すると、信頼性を高め、脆弱性を軽減できます。

信頼できるタイムスタンプの新しいANSI ASC X9.95 標準は、 RFC 3161 標準にデータ レベルのセキュリティ要件を追加して、第三者に証明可能な信頼できるタイム ソースに対するデータの整合性を保証します。この標準は、規制遵守、金融取引、法的証拠のためのデジタル署名データの認証に適用されています。

この技術は、デジタル署名とハッシュ関数に基づいています。まず、データからハッシュが計算されます。ハッシュは、元のデータの一種のデジタル指紋です。つまり、他のデータセットで複製することが事実上不可能なビットの文字列です。元のデータが変更されると、完全に異なるハッシュが生成されます。このハッシュは TSA に送信されます。TSA はハッシュにタイムスタンプを連結し、この連結のハッシュを計算します。次に、このハッシュはTSA の秘密鍵でデジタル署名されます。この署名されたハッシュとタイムスタンプは、タイムスタンプの要求者に送り返され、要求者はこれを元のデータと共に保存します (図を参照)。

ハッシュから元のデータを計算できないため (ハッシュ関数は一方向関数であるため)、TSA は元のデータを見ることはできず、機密データにこの方法を使用できます。

タイムスタンプ発行者を信頼する人は誰でも、その文書がタイムスタンプ発行者が保証する日付以降に作成されたものではないことを確認できます。また、タイムスタンプの要求者がタイムスタンプで指定された時刻に元のデータを所有していたことも否定できなくなります。これを証明するために (図を参照)、元のデータのハッシュを計算し、TSA によって指定されたタイムスタンプをそれに追加し、この連結の結果のハッシュを計算します。このハッシュをハッシュ A と呼びます。

次に、 TSA のデジタル署名を検証する必要があります。これは、TSA の公開キーを使用してデジタル署名を復号化し、ハッシュ B を生成することによって行われます。次に、ハッシュ A は、署名された TSA メッセージ内のハッシュ B と比較され、それらが等しいことが確認されます。これにより、タイムスタンプとメッセージは変更されておらず、TSA によって発行されたことが証明されます。そうでない場合は、タイムスタンプが変更されたか、タイムスタンプは TSA によって発行されたものではありません。

ビットコインのような暗号通貨の出現により、分散型で改ざん不可能な方法で、ある程度の安全なタイムスタンプ精度を実現することが可能になった。デジタルデータはハッシュ化でき、そのハッシュはブロックチェーンに保存されるトランザクションに組み込むことができ、そのデータが存在した時間の証拠として機能する。^{[3] [4]}プルーフ・オブ・ワークのブロックチェーンの場合、セキュリティはハッシュがブロックチェーンに送信された後に実行される膨大な量の計算努力から生まれます。タイムスタンプの改ざんには、ネットワークの残りの部分を合わせたよりも多くの計算リソースが必要になり、積極的に防御されたブロックチェーンでは気付かれずに行うことはできません。

しかし、ビットコインの設計と実装では、タイムスタンプがある程度操作されやすくなっており、最大2時間先のタイムスタンプが許可され、前のブロックよりも前のタイムスタンプを持つ新しいブロックが受け入れられます。^[5]

ブロックチェーンを使用した分散型タイムスタンプのアプローチは、ダッシュボードカメラなどの他の分野でも応用されており、録画時のビデオファイルの整合性を確保したり、^[6]ソーシャルメディアプラットフォームで共有される創造的なコンテンツやアイデアの優先順位を証明したりするために使用されています。^[7]

• タイムスタンプ
• タイムスタンプ（コンピューティング）
• 証明書の透明性
• 暗号化
• コンピュータセキュリティ
• デジタル署名
• デジタル消印
• スマートコントラクト
• CAdES – CMS 高度電子署名
• PAdES – PDF 高度な電子署名
• XAdES – XML 高度電子署名

• RFC 3161 インターネット X.509 公開鍵インフラストラクチャ タイムスタンプ プロトコル (TSP)
• RFC 3628 タイムスタンプ機関 (TSA) のポリシー要件
• 暗号通貨ビットコインを使用した分散型信頼タイムスタンプ（DTT）
• 信頼できるタイムスタンプの ANSI ASC X9.95 標準
• ETSI TS 101 861 V1.4.1 電子署名とインフラストラクチャ (ESI); タイムスタンプ プロファイル
• ETSI TS 102 023 V1.2.2 電子署名とインフラストラクチャ (ESI); タイムスタンプ機関のポリシー要件
• 安全なタイムスタンプデバイスの分析 (2001) SANS Institute
• TSP プロトコルの実装 CMSC 681 プロジェクト レポート、Youyong Zou